CN112659651A - 一种食品包装袋生产用自动化控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种食品包装袋生产用自动化控制系统，涉及外包装生产技术领域，解决了食品包装袋生产的自动化程度较低和订单处理不精准导致食品包装袋生产效率低的技术问题；本发明设置了注册登录单元，该设置保证了验证信息的准确性，同时避免了因注册登录单元的计算能力不足导致的效率低下的问题；本发明设置了订单分析模块，该设置结合生产车间的日程产量对订单的合理性进行评估，有助于保证订单能够保质保量的完成；本发明设置了设计交互模块，该设置通过两种方式获取目标图像，既可以使用客户提供的设计图像，也可以根据图案关键字自动获取目标图像，有助于提高本发明的工作效率。
Description
技术领域
本发明属于外包装生产领域，涉及自动化控制技术，具体是一种食品包装袋生产用自动化控制系统。
背景技术
传统食品包装袋一条生产线需要配置多名工人，人工生产过程中产品质量得不到保证，而且降低了食品包装袋生产的效率，同时过多的人工操作很难保证食品包装袋能够达到卫生要求；另外，随着工人人力成本的上升，包装企业的生产成本也将逐渐增加，对食品包装袋的生产过程进行自动化改造正式目前业界努力的方向。
公开号为CN104709756A的一种食品包装袋折叠设备专用数字控制系统，所述折叠设备包括由带脉冲编码器主电机驱动的转台、取袋装置、套袋装置、点胶机、胶枪、插底装置、压底装置、侧插成型装置、收袋打包装置，所述控制系统包括由HIMI(人机界面)、PHC(可编程逻辑控制器)通信组成的主控系统，以及转台控制子系统取袋控制子系统、套袋控制子系统、点胶控制子系统、插底控制子系统、压底控制子系统、侧插成型控制子系统和收袋控制子系统。
与现有技术相比，上述方案提高了生产效率，提高了食品包装袋的卫生合格率；但是，上述方案仍然没有实现从客户下单到图案设计的食品包装袋的全自动化生产；因此，上述方案仍需进一步改进。
发明内容
为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种食品包装袋生产用自动化控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种食品包装袋生产用自动化控制系统，包括控制系统和生产设备；所述生产设备包括凹版高速印刷机、分条机、制袋机、干式复合机、吹塑机、传送带、电脑和监控设备；所述监控设备包括动作云台和高清摄像头；所述动作云台用于控制高清摄像头的拍摄角度；
所述控制系统包括处理器、生产控制模块、管理调度模块、数据存储模块、订单分析模块、设计交互模块和质量检测模块；
所述订单分析模块用于对接收到的订单进行合理性分析，所述订单分析模块包括注册登录单元和数据分析单元；
所述设计交互模块用于设计食品包装袋的图案，所述设计交互模块包括图案设计单元和图案校对单元；
所述质量检测模块用于半成品质量进行检测；
所述生产控制模块用于对生产设备的生产过程进行监测，同时监测生产设备的运行状态。
优选的，所述订单分析模块用于分析订单的合理性，包括：
客户通过智能终端发送订单至订单分析模块；所述订单中包括需求数量、需求时间、包装袋规格和设计图像；所述设计图像为客户上传的设计图像，当客户未上传设计图像时，则设计图像为空白图像，同时提示用户输入图案关键字；
获取需求时间与当前时间的时间差值，并将时间差值标记为SC；
当时间差值SC满足SC<L1时，则判定在规定时间内无法完成订单，通过处理器发送时间异常信号至客户；当时间差值SC满足SC≥L1时，则获取生产车间的日生产量，并将日生产量标记为RCL，同时将需求数量标记为XS；其中L1为预设时间差值阈值，且L1为大于0的实数；
通过公式获取SCL＝RCL×SC获取生产量SCL；当
时，则判定生产量满足要求，通过处理器发送订单合理信号至设计交互模块；当
时，则判定生产量不能满足要求，通过处理器发送订单不合理信号至客户的智能终端；
通过处理器将订单、订单合理信号和订单不合理信号的发送记录发送至数据存储模块进行存储。
优选的，所述设计交互模块用于对食品包装袋的图案进行设计，包括：
所述设计交互模块接收到订单合理信号之后获取设计图像；当设计图像为空白图像时，则获取图案关键字，并将图案关键字和包装袋规格发送至图案设计单元；当设计图像不是空白图像时，则将设计图像和包装袋规格发送至图案校对单元；
所述图案设计单元接收到图案关键字时，将图案关键字上传和包装袋规格发送至第三方平台至少获取三张设计图像并标记为自动图像，所述第三方平台包括鹿班；
将自动图像发送至客户的智能终端，将客户选中的自动图像标记为目标图像；
通过处理器将目标图像发送至生产控制模块。
优选的，所述生产控制模块用于控制生产设备，包括：
所述生产控制模块接收到目标图像之后控制生产设备进行生产；
实时获取生产设备的工作速度，并发送至管理调度模块；
当工作速度不在预设工作速度范围内时，则发送设备预警信号至管理调度模块；
将生产设备生产出的食品包装袋标记为半成品。
优选的，所述质量检测模块用于对检测半成品的质量，其中质量检测的检测项目包括规格、外观、套印误差、色差、剥离强度和热封强度，当所有检测项目均通过时，则判定半成品质量合格，将半成品标记为合格品。
优选的，所述图案校对单元用于分析设计图像的合理性，包括：
将设计图像和包装袋规格进行匹配，当设计图像与包装袋规格一致时，则获取设计图像的饱和度和彩色像素比例；所述彩色像素比例为设计图像中彩色像素点个数与像素点总数的比值；
当饱和度和彩色像素比例分别与预设饱和度范围和预设彩色像素比例范围时，则判定设计图像合格，将设计图像标记为目标图像，并通过处理器将目标图像发送至生产控制模块。
优选的，客户通过智能终端发送订单至所述订单分析模块之前还需要通过注册登录单元进行注册，包括：
客户通过智能终端发送验证信息至注册登录单元；所述验证信息包括姓名、面部图像、手机号码和身份证图像；
获取注册登录单元接收的验证信息总次数并标记为YXC；
获取注册登录单元中CPU的资源利用率，并将资源利用率标记为ZLL；
获取注册登录单元中CPU的工作频率，并将工作频率标记为GP；
通过公式
获取CPU过载系数GGX；其中α1和α2均为预设比例系数，且α1和α2均为大于0的实数；
当CPU过载系数GGX小于等于预设CPU过载系数阈值时，则判定注册登录单元未过载，通过注册登录单元进行图像分析；当CPU过载系数GGX大于预设CPU过载系数阈值时，则判定注册登录单元过载，则通过处理器进行图像分析；
图像分析成功之后，发送至验证码至客户的智能终端，客户输入正确的验证码之后则判定客户完成注册，生成账户和密码发送至客户的智能终端，同时通过处理器将账户和密码发送至数据存储模块进行存储。
优选的，所述处理器分别与生产控制模块、管理调度模块、数据存储模块、订单分析模块、设计交互模块和质量检测模块通信连接，所述数据存储模块和管理调度模块通信连接，所述管理调度模块和生产控制模块通信连接；所述订单分析模块与客户的智能终端无线连接；所述智能终端包括智能手机、平板电脑和笔记本电脑。
优选的，所述图像分析是将面部图像和身份证图像的人脸图像进行匹配并获取匹配度；当匹配度大于预设匹配度阈值时，则判定图像分析成功；当匹配度小于等于预设匹配度阈值时，则判定图像分析失败，发送认证不匹配信号至客户的智能终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设置了注册登录单元，该设置用于对验证信息进行验证并完成客户的注册；客户通过智能终端发送验证信息至注册登录单元；获取注册登录单元接收的验证信息总次数并标记为YXC；获取注册登录单元中CPU的资源利用率，并将资源利用率标记为ZLL；获取注册登录单元中CPU的工作频率，并将工作频率标记为GP；获取CPU过载系数CGX；其中α1和α2均为预设比例系数；当CPU过载系数CGX小于等于预设CPU过载系数阈值时，则判定注册登录单元未过载，通过注册登录单元进行图像分析；当CPU过载系数CGX大于预设CPU过载系数阈值时，则判定注册登录单元过载，则通过处理器进行图像分析；图像分析成功之后，发送至验证码至客户的智能终端，客户输入正确的验证码之后则判定客户完成注册，生成账户和密码发送至客户的智能终端；注册登录单元对验证信息进行面部图像和手机号码的多重验证，且在对验证信息进行验证之前，通过CPU过载系数来判断注册登录单元的计算能力是否过载，保证了验证信息的准确性，同时避免了因注册登录单元的计算能力不足导致的效率低下的问题；
2、本发明设置了订单分析模块，该设置用于分析订单的合理性；客户通过智能终端发送订单至订单分析模块；获取需求时间与当前时间的时间差值，并将时间差值标记为SC；当时间差值SC满足SC<L1时，则判定在规定时间内无法完成订单，通过处理器发送时间异常信号至客户；当时间差值SC满足SC≥L1时，则获取生产车间的日生产量，并将日生产量标记为RCL，同时将需求数量标记为XS；通过公式获取SCL＝RCL×SC获取生产量SCL；当
时，则判定生产量满足要求，通过处理器发送订单合理信号至设计交互模块；当
时，则判定生产量不能满足要求，通过处理器发送订单不合理信号至客户的智能终端；订单分析模块结合生产车间的日程产量对订单的合理性进行评估，有助于保证订单能够保质保量的完成；
3、本发明设置了设计交互模块，该设置用于对食品包装袋的图案进行设计；所述设计交互模块接收到订单合理信号之后获取设计图像；当设计图像为空白图像时，则获取图案关键字，并将图案关键字和包装袋规格发送至图案设计单元；当设计图像不是空白图像时，则将设计图像和包装袋规格发送至图案校对单元；所述图案设计单元接收到图案关键字时，将图案关键字上传和包装袋规格发送至第三方平台至少获取三张设计图像并标记为自动图像；将自动图像发送至客户的智能终端，将客户选中的自动图像标记为目标图像；设计交互模块通过两种方式获取目标图像，既可以使用客户提供的设计图像，也可以根据图案关键字自动获取目标图像，有助于提高本发明的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种食品包装袋生产用自动化控制系统，包括控制系统和生产设备；所述生产设备包括凹版高速印刷机、分条机、制袋机、干式复合机、吹塑机、传送带、电脑和监控设备；所述监控设备包括动作云台和高清摄像头；所述动作云台用于控制高清摄像头的拍摄角度；
所述控制系统包括处理器、生产控制模块、管理调度模块、数据存储模块、订单分析模块、设计交互模块和质量检测模块；
所述订单分析模块用于对接收到的订单进行合理性分析，所述订单分析模块包括注册登录单元和数据分析单元；
所述设计交互模块用于设计食品包装袋的图案，所述设计交互模块包括图案设计单元和图案校对单元；
所述质量检测模块用于半成品质量进行检测；
所述生产控制模块用于对生产设备的生产过程进行监测，同时监测生产设备的运行状态。
进一步地，所述订单分析模块用于分析订单的合理性，包括：
客户通过智能终端发送订单至订单分析模块；所述订单中包括需求数量、需求时间、包装袋规格和设计图像；所述设计图像为客户上传的设计图像，当客户未上传设计图像时，则设计图像为空白图像，同时提示用户输入图案关键字；
获取需求时间与当前时间的时间差值，并将时间差值标记为SC；
当时间差值SC满足SC<L1时，则判定在规定时间内无法完成订单，通过处理器发送时间异常信号至客户；当时间差值SC满足SC≥L1时，则获取生产车间的日生产量，并将日生产量标记为RCL，同时将需求数量标记为XS；其中L1为预设时间差值阈值，且L1为大于0的实数；
通过公式获取SCL＝RCL×SC获取生产量SCL；当
时，则判定生产量满足要求，通过处理器发送订单合理信号至设计交互模块；当
时，则判定生产量不能满足要求，通过处理器发送订单不合理信号至客户的智能终端；其中
为大于等于0的实数；
通过处理器将订单、订单合理信号和订单不合理信号的发送记录发送至数据存储模块进行存储。
进一步地，所述设计交互模块用于对食品包装袋的图案进行设计，包括：
所述设计交互模块接收到订单合理信号之后获取设计图像；当设计图像为空白图像时，则获取图案关键字，并将图案关键字和包装袋规格发送至图案设计单元；当设计图像不是空白图像时，则将设计图像和包装袋规格发送至图案校对单元；
所述图案设计单元接收到图案关键字时，将图案关键字上传和包装袋规格发送至第三方平台至少获取三张设计图像并标记为自动图像，所述第三方平台包括鹿班；
将自动图像发送至客户的智能终端，将客户选中的自动图像标记为目标图像；
通过处理器将目标图像发送至生产控制模块。
进一步地，所述生产控制模块用于控制生产设备，包括：
所述生产控制模块接收到目标图像之后控制生产设备进行生产；
实时获取生产设备的工作速度，并发送至管理调度模块；
当工作速度不在预设工作速度范围内时，则发送设备预警信号至管理调度模块；
将生产设备生产出的食品包装袋标记为半成品。
进一步地，所述质量检测模块用于对检测半成品的质量，其中质量检测的检测项目包括规格、外观、套印误差、色差、剥离强度和热封强度，当所有检测项目均通过时，则判定半成品质量合格，将半成品标记为合格品。
进一步地，所述图案校对单元用于分析设计图像的合理性，包括：
将设计图像和包装袋规格进行匹配，当设计图像与包装袋规格一致时，则获取设计图像的饱和度和彩色像素比例；所述彩色像素比例为设计图像中彩色像素点个数与像素点总数的比值；
当饱和度和彩色像素比例分别与预设饱和度范围和预设彩色像素比例范围时，则判定设计图像合格，将设计图像标记为目标图像，并通过处理器将目标图像发送至生产控制模块。
进一步地，客户通过智能终端发送订单至所述订单分析模块之前还需要通过注册登录单元进行注册，包括：
客户通过智能终端发送验证信息至注册登录单元；所述验证信息包括姓名、面部图像、手机号码和身份证图像；
获取注册登录单元接收的验证信息总次数并标记为YXC；
获取注册登录单元中CPU的资源利用率，并将资源利用率标记为ZLL；
获取注册登录单元中CPU的工作频率，并将工作频率标记为GP；
通过公式
获取CPU过载系数CGX；其中α1和α2均为预设比例系数，且α1和α2均为大于0的实数；
当CPU过载系数CGX小于等于预设CPU过载系数阈值时，则判定注册登录单元未过载，通过注册登录单元进行图像分析；当CPU过载系数CGX大于预设CPU过载系数阈值时，则判定注册登录单元过载，则通过处理器进行图像分析；
图像分析成功之后，发送至验证码至客户的智能终端，客户输入正确的验证码之后则判定客户完成注册，生成账户和密码发送至客户的智能终端，同时通过处理器将账户和密码发送至数据存储模块进行存储。
进一步地，所述图像分析是将面部图像和身份证图像的人脸图像进行匹配并获取匹配度；当匹配度大于预设匹配度阈值时，则判定图像分析成功；当匹配度小于等于预设匹配度阈值时，则判定图像分析失败，发送认证不匹配信号至客户的智能终端。
进一步地，所述处理器分别与生产控制模块、管理调度模块、数据存储模块、订单分析模块、设计交互模块和质量检测模块通信连接，所述数据存储模块和管理调度模块通信连接，所述管理调度模块和生产控制模块通信连接；所述订单分析模块与客户的智能终端无线连接；所述智能终端包括智能手机、平板电脑和笔记本电脑。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。
本发明的工作原理：
客户通过智能终端发送验证信息至注册登录单元；获取注册登录单元接收的验证信息总次数并标记为YXC；获取注册登录单元中CPU的资源利用率，并将资源利用率标记为ZLL；获取注册登录单元中CPU的工作频率，并将工作频率标记为GP；获取CPU过载系数CGX；其中α1和α2均为预设比例系数；当CPU过载系数CGX小于等于预设CPU过载系数阈值时，则判定注册登录单元未过载，通过注册登录单元进行图像分析；当CPU过载系数CGX大于预设CPU过载系数阈值时，则判定注册登录单元过载，则通过处理器进行图像分析；图像分析成功之后，发送至验证码至客户的智能终端，客户输入正确的验证码之后则判定客户完成注册，生成账户和密码发送至客户的智能终端；
客户通过智能终端发送订单至订单分析模块；获取需求时间与当前时间的时间差值，并将时间差值标记为SC；当时间差值SC满足SC<L1时，则判定在规定时间内无法完成订单，通过处理器发送时间异常信号至客户；当时间差值SC满足SC≥L1时，则获取生产车间的日生产量，并将日生产量标记为RCL，同时将需求数量标记为XS；通过公式获取SCL＝RCL×SC获取生产量SCL；当
时，则判定生产量满足要求，通过处理器发送订单合理信号至设计交互模块；当
时，则判定生产量不能满足要求，通过处理器发送订单不合理信号至客户的智能终端；
所述设计交互模块接收到订单合理信号之后获取设计图像；当设计图像为空白图像时，则获取图案关键字，并将图案关键字和包装袋规格发送至图案设计单元；当设计图像不是空白图像时，则将设计图像和包装袋规格发送至图案校对单元；所述图案设计单元接收到图案关键字时，将图案关键字上传和包装袋规格发送至第三方平台至少获取三张设计图像并标记为自动图像；将自动图像发送至客户的智能终端，将客户选中的自动图像标记为目标图像；
将目标图像发送至生产控制模块进行生产。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种食品包装袋生产用自动化控制系统，其特征在于，包括控制系统和生产设备；所述生产设备包括凹版高速印刷机、分条机、制袋机、干式复合机、吹塑机、传送带、电脑和监控设备；所述监控设备包括动作云台和高清摄像头；所述动作云台用于控制高清摄像头的拍摄角度；
所述控制系统包括处理器、生产控制模块、管理调度模块、数据存储模块、订单分析模块、设计交互模块和质量检测模块；
所述订单分析模块用于对接收到的订单进行合理性分析，所述订单分析模块包括注册登录单元和数据分析单元；
所述设计交互模块用于设计食品包装袋的图案，所述设计交互模块包括图案设计单元和图案校对单元；
所述质量检测模块用于半成品质量进行检测；
所述生产控制模块用于对生产设备的生产过程进行监测，同时监测生产设备的运行状态。
2.根据权利要求1所述的一种食品包装袋生产用自动化控制系统，其特征在于，所述订单分析模块用于分析订单的合理性，包括：
客户通过智能终端发送订单至订单分析模块；所述订单中包括需求数量、需求时间、包装袋规格和设计图像；所述设计图像为客户上传的设计图像，当客户未上传设计图像时，则设计图像为空白图像，同时提示用户输入图案关键字；
获取需求时间与当前时间的时间差值，并将时间差值标记为SC；
当时间差值SC满足SC<L1时，则判定在规定时间内无法完成订单，通过处理器发送时间异常信号至客户；当时间差值SC满足SC≥L1时，则获取生产车间的日生产量，并将日生产量标记为RCL，同时将需求数量标记为XS；其中L1为预设时间差值阈值，且L1为大于0的实数；
通过公式获取SCL＝RCL×SC获取生产量SCL；当
时，则判定生产量满足要求，通过处理器发送订单合理信号至设计交互模块；当
时，则判定生产量不能满足要求，通过处理器发送订单不合理信号至客户的智能终端；
通过处理器将订单、订单合理信号和订单不合理信号的发送记录发送至数据存储模块进行存储。
3.根据权利要求1所述的一种食品包装袋生产用自动化控制系统，其特征在于，所述设计交互模块用于对食品包装袋的图案进行设计，包括：
所述设计交互模块接收到订单合理信号之后获取设计图像；当设计图像为空白图像时，则获取图案关键字，并将图案关键字和包装袋规格发送至图案设计单元；当设计图像不是空白图像时，则将设计图像和包装袋规格发送至图案校对单元；
所述图案设计单元接收到图案关键字时，将图案关键字上传和包装袋规格发送至第三方平台至少获取三张设计图像并标记为自动图像；
将自动图像发送至客户的智能终端，将客户选中的自动图像标记为目标图像；
通过处理器将目标图像发送至生产控制模块。
4.根据权利要求1所述的一种食品包装袋生产用自动化控制系统，其特征在于，所述生产控制模块用于控制生产设备，包括：
所述生产控制模块接收到目标图像之后控制生产设备进行生产；
实时获取生产设备的工作速度，并发送至管理调度模块；
当工作速度不在预设工作速度范围内时，则发送设备预警信号至管理调度模块；
将生产设备生产出的食品包装袋标记为半成品。
5.根据权利要求1所述的一种食品包装袋生产用自动化控制系统，其特征在于，所述图案校对单元用于分析设计图像的合理性，包括：
将设计图像和包装袋规格进行匹配，当设计图像与包装袋规格一致时，则获取设计图像的饱和度和彩色像素比例；所述彩色像素比例为设计图像中彩色像素点个数与像素点总数的比值；
当饱和度和彩色像素比例分别与预设饱和度范围和预设彩色像素比例范围时，则判定设计图像合格，将设计图像标记为目标图像，并通过处理器将目标图像发送至生产控制模块。
6.根据权利要求2所述的一种食品包装袋生产用自动化控制系统，其特征在于，客户通过智能终端发送订单至所述订单分析模块之前还需要通过注册登录单元进行注册，包括：
客户通过智能终端发送验证信息至注册登录单元；所述验证信息包括姓名、面部图像、手机号码和身份证图像；
获取注册登录单元接收的验证信息总次数并标记为YXC；
获取注册登录单元中CPU的资源利用率，并将资源利用率标记为ZLL；
获取注册登录单元中CPU的工作频率，并将工作频率标记为GP；
通过公式
获取CPU过载系数GGX；其中α1和α2均为预设比例系数，且α1和α2均为大于0的实数；
当CPU过载系数GGX小于等于预设CPU过载系数阈值时，则判定注册登录单元未过载，通过注册登录单元进行图像分析；当CPU过载系数GGX大于预设CPU过载系数阈值时，则判定注册登录单元过载，则通过处理器进行图像分析；
图像分析成功之后，发送至验证码至客户的智能终端，客户输入正确的验证码之后则判定客户完成注册，生成账户和密码发送至客户的智能终端，同时通过处理器将账户和密码发送至数据存储模块进行存储。
7.根据权利要求1所述的一种食品包装袋生产用自动化控制系统，其特征在于，所述质量检测模块用于对检测半成品的质量，其中质量检测的检测项目包括规格、外观、套印误差、色差、剥离强度和热封强度，当所有检测项目均通过时，则判定半成品质量合格，将半成品标记为合格品。
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